色谱技术丛书——色谱在生命科学中的应用（第二版）

本书是“色谱技术丛书”的分册之一，结合目前的研究进展重点介绍了色谱技术在临床诊断标志物、药物代谢、脂质组学、蛋白质组学以及代谢组学等方面的应用，包括分析策略、前处理方法、定性定量手段以及大量的应用实例。

本版与第一版相比在内容结构上做了较大的优化与调整，删去了概述、脱氧核糖核酸（DNA）的电泳与色谱分析、生物技术药物的纯化及鉴定等内容，增加了“色谱在药物代谢研究中的应用”“色谱在脂质组学分析中的应用”“色谱在代谢组学研究中的应用”三章，并对“色谱在生物标志物研究中的应用”和“色谱在蛋白质组学研究中的应用”两章做了大量更新。

本书整体上突出实用性，注重将基础知识与色谱技术在生命科学中应用的进展结合，提供了系统了解色谱技术在生命科学热点领域应用的方法和解决策略等综合信息，内容丰富、资料翔实，可供从事与生命分析科学有关的科研人员与学生参考。

第一章 色谱在临床诊断标志物中的应用

第一节 概述 1

一、临床诊断标志物的分类与应用 1

二、临床诊断标志物分析方法概述 3

第二节 诊断标志物样品处理技术 6

一、样品的采集和预处理 6

二、小分子诊断标志物的样品处理 10

三、大分子诊断标志物的样品处理 19

第三节 气相色谱-质谱联用技术在临床诊断标志物分析中的应用 21

第四节 液相色谱在临床诊断标志物分析中的应用 25

一、液相色谱技术在葡萄糖测定中的应用 25

二、液相色谱技术在神经递质检测中的应用 28

三、液相色谱技术在尿液代谢物检测中的应用 31

第五节 液相色谱-质谱联用技术在临床诊断标志物分析中的应用 36

一、液相色谱-质谱联用技术在肿瘤标志物检测中的应用 37

二、液相色谱-质谱联用技术在糖化血红蛋白检测中的应用 40

三、液相色谱-质谱联用技术在心血管疾病诊断中的应用 42

四、液相色谱-同位素稀释质谱在参考方法建立中的应用 47

五、液相色谱-同位素稀释质谱在临床诊断标志物标准物质定值中的应用 51

参考文献 55



第二章 色谱在药物代谢研究中的应用

第一节 概述 58

一、药物的生物转化和代谢产物 58

二、药物代谢和药代动力学研究方法 59

三、药物代谢研究中的生物样品及前处理方法 60

第二节 色谱及其联用技术在药物代谢定量分析中的应用 62

一、气相色谱和气相色谱-质谱联用的药物定量分析技术 62

二、液相色谱和液相色谱-质谱联用的药物定量分析技术 64

三、药物及其代谢产物的定量分析方法建立和验证 66

四、药物及其代谢产物的色质联用定量测定方法应用实例 71

第三节 药物代谢研究中的液相放射性色谱技术 82

一、药物代谢的放射性示踪技术 82

二、液相放射性色谱技术 84

三、应用实例：液相放射性色谱法研究丁螺环酮在人肝微粒体的代谢产物谱 87

第四节 液相色谱-质谱联用技术检测和鉴定药物代谢产物 91

一、新药发现和开发过程中的药物代谢产物的研究 91

二、药物代谢产物的定性定量分析 91

三、应用实例：DAPA-7012的大鼠肝微粒体代谢产物分析 93

参考文献 97



第三章 色谱在脂质组学分析中的应用

第一节 概述 98

一、脂类化合物和脂质组学 98

二、脂质组学分析方法概述 103

第二节 脂质组学分析样品处理技术 105

一、液液萃取方法 105

二、其他萃取方法 107

三、衍生化方法 108

第三节 气相色谱和超临界流体色谱在脂质组学分析中的应用 110

一、脂质组学分析中的气相色谱方法 110

二、脂质组学分析中的超临界流体色谱方法 115

第四节 液相色谱在脂质组学分析中的应用 120

一、概述 120

二、基于一维液相色谱的脂质组学分析方法 121

三、基于二维液相色谱的脂质组学分析方法 126

第五节 毛细管电泳在脂质组学分析中的应用 140

一、概述 140

二、脂质组学分析中的毛细管电泳方法 141

三、脂质组学分析中的毛细管电泳-质谱联用方法 142

第六节 结语 146

参考文献 147



第四章 色谱在蛋白质组学研究中的应用

第一节 概述 152

第二节 生物样品处理方法 156

一、匀浆破碎 157

二、固体研磨破碎法 158

三、超声破碎法 158

四、组织、细胞清洗和蛋白质提取 158

第三节 色谱在蛋白质预分离和鉴定中的应用 160

一、色谱用于蛋白质混合物的预分离 160

二、液相色谱-质谱联用方法对整体蛋白质直接分析 162

三、液相色谱-质谱联用技术在整体蛋白质直接分析中的应用 164

四、色谱预分离与液相色谱-质谱联用技术在复杂蛋白质混合物分析中的应用 169

第四节 色谱在多肽分离和鉴定中的应用 174

一、一维液相色谱-质谱联用对简单肽混合物的分离鉴定 174

二、二维液相色谱-质谱联用对复杂多肽混合物的分离鉴定 176

三、反相高效液相色谱双梯度洗脱分离肽混合物及质谱分析 178

四、液相色谱-质谱联用对严重急性呼吸系统综合征冠状病毒结构蛋白质的分析鉴定 187

第五节 色谱在翻译后修饰蛋白质组研究中的应用 192

一、色谱在磷酸化修饰蛋白质组研究中的应用 192

二、IMAC亲和提取结合生物质谱用于磷酸化修饰蛋白质的分析鉴定 195

三、色谱在糖基化修饰蛋白质和多肽研究中的应用 205

四、凝集素亲和色谱-毛细管液相色谱-质谱联用用于N-糖基化修饰蛋白质及修饰位点分析 209

第六节 色谱在定量蛋白质组研究中的应用 212

一、基于液相色谱-质谱的蛋白质组相对定量标记技术 212

二、同位素标记结合液相色谱-多反应监测质谱的蛋白质绝对定量方法 219

第七节 色谱在临床蛋白质组学研究中的应用 220

参考文献 221



第五章 色谱在代谢组学研究中的应用

第一节 代谢组学研究方法概述 226

第二节 代谢组学中的生物样本 231

一、细胞样本 231

二、微生物样本 235

三、血液样本 236

四、尿液样本 242

五、组织样本 246

六、其他生物样本 250

第三节 GC-MS联用技术在代谢组学研究中的应用 254

第四节 LC-MS联用技术在代谢组学研究中的应用 262

第五节 代谢组学中的数据处理 269

第六节 基于色谱技术的代谢组学分析在疾病研究中的应用 276

一、代谢组学在糖尿病研究中的应用 276

二、代谢组学在肝病研究中的应用 283

三、代谢组学在其它疾病研究中的应用 290

参考文献 297

宋德伟，中国计量科学研究院化学所副研究员；全国仪器分析测试标准化技术委员会（SAC/TC481）副秘书长；全国医用临床检验实验室和体外诊断系统标准化技术委员会（SAC/TC136）委员；中国临床应用生物化学与分子生物学会理事、北京市临检中心检验医学标准化专家委员会委员；《标记免疫分析与临床》杂志编委。

长期从事疾病诊断标志物标准物质研究。作为课题负责人承担十三五国家重点研发计划“重要体外诊断试剂标准物质的研制及溯源技术评价研究”、国家重大项目863“心脑血管慢性损伤及急救指标等体外诊断试剂的研制”、“十二五”国家科技支撑计划重点项目 “重要肿瘤标志物标准物质的研究”等多个项目。获省部级科技进步奖2项、局级科技进步奖3项。制定国家标准4项，研制蛋白质大分子国家一级标准物质4项，获得国家授权发明专利4项（第1发明人3项、第2发明人1项）、实用新型专利1项、软件著作权1项。参编论著2部（任编委），发表论文50余篇，其中SCI/EI收录二十余篇，培养研究生10余人。